(57)【要約】【課題】ウエブを高速で移送した際にブライドルローラのウエブ保持力を維持することのできるウエブの移送方法を提供する。【解決手段】本発明が適用されたウエブの移送装置１０は、湿式表面処理工程を含むウエブの一貫連続表面処理ラインで用いられ、液体を表面に噴射したブライドルローラ１２でウエブ２０を移送する。本発明では、ブライドルローラ１２の表面に形成される液膜を、１００μｍ以下に制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式表面処理工程を含むウエブの一貫連続表面処理ラインで、液体を表面に噴射したブライドルローラでウエブを移送するウエブの移送方法において、
前記ブライドルローラの表面に形成される液膜を、１００μｍ以下に制御することを特徴とするウエブの移送方法。
【請求項２】
前記ブライドルローラを、その外周面に複数の開口を有する芯金と、該芯金の外周面に設けられた通水性部材とで構成するとともに、
前記芯金の内部を吸引することによって、前記通水性部材を介して前記ブライドルローラの表面から液体を吸引することを特徴とする請求項１に記載のウエブの移送方法。
【請求項３】
前記通水性部材は、硬度７０度以上、引張強度７０ｋｇｆ／５ｃｍ以上、および、表面粗さＲａ１０μｍ以上の不織布であることを特徴とする請求項１または２に記載のウエブの移送方法。
【請求項４】
前記芯金は、開口率０．５％以上であるとともに、１０ｋＰａ〜１００ｋＰａの真空吸引圧力、および、ローラ面長１ｍ当たり３ｍ３／分〜９ｍ３／分の吸引風量で調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のウエブの移送方法。
【請求項５】
前記芯金から吸引した液体を中和処理することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のウエブの移送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエブの移送方法に係り、特に金属の帯状材料のようなウエブを液媒体雰囲気中でブライドルローラによりスリップなく安定して走行させるウエブの移送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＳ版＆ＣＴＰプレート表面処理工程では、アルミニウムウエブの表面を脱脂、水洗、酸洗、アルカリ・酸・電解エッチング、陽極酸化処理などを行う際に、ウエブを液媒体雰囲気中で搬送している。その際、各工程におけるウエブの張力は、表面処理条件およびウエブのサイズによって異なるため、張力をある範囲に精密に制御する必要がある。そこで、各工程の要所にブライドルローラを設けて、ローラ入口とローラ出口で張力差のあるウエブを搬送している。
【０００３】
ブライドルローラの入口では水洗工程が設けられており、酸液、アルカリ液、異物などが洗い流される。ウエブは、表裏とも水洗スプレーされ、ウェットな状態でブライドルローラに搬送される。そこで、ブライドルローラとして不織布ローラを使用することによって、ウエブのスリップを防止し、安定な搬送を維持している（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、ウエブは、前述した種々の表面処理方法で液体媒体雰囲気中を搬送されるため、スケールや塵を同伴している。このため、前述の水洗で除去できないスケールや塵が不織布へ付着すると、ウエブに傷を発生させるという問題が発生する。これを防止するため、特許文献２では、水をローラ表面にスプレーし、ウエブが接触する全面にムラなく行き渡らせて水膜を形成することによって、不織布の接着力を落とし、ウエブに傷が発生することを防止している。
【０００５】
ブライドルローラにおいて、不織布とウエブとの間に介在する水膜は、ライン速度を上げるとともに厚くなる。このため、ローラのウエブグリップ力がダウンし、前述の張力を精密に制御することができなくなる。これを回避するために、従来は、ブライドルローラを増設してブライドル一本当たりの負荷を軽減させるか、或いは、張力差を吸収するニップローラを設置することで対処していた。
【特許文献１】特開平１−３１３２４６号公報
【特許文献２】特開平５−１０５２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ブライドルローラの増設は設備投資負荷が大きいという問題があり、また、ニップローラの設置はその圧力が品質に影響するなどの問題があり、採用が困難であった。このため、従来は、ウエブの移送速度を上昇させた際に、ブライドルローラによるウエブ保持力を維持することができず、ウエブを所望のテンションに制御することができないという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ウエブを高速で移送した際にブライドルローラのウエブ保持力を維持することのできるウエブの移送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、湿式表面処理工程を含むウエブの一貫連続表面処理ラインで、液体を表面に噴射したブライドルローラでウエブを移送するウエブの移送方法において、前記ブライドルローラの表面に形成される液膜を、１００μｍ以下に制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、ブライドルローラの表面に形成される液膜を１００μｍ以下に制御したので、ウエブを高速（特に２５０ｍ／分以上の速度）で移送した場合にも、ブライドルローラによるウエブ保持力を十分に確保することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記ブライドルローラを、その外周面に複数の開口を有する芯金と、該芯金の外周面に設けられた通水性部材とで構成するとともに、前記芯金の内部を吸引することによって、前記通水性部材を介して前記ブライドルローラの表面から液体を吸引することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によれば、ブライドルローラの外周面を通水性部材で構成し、ブライドルローラの内部から吸引することによって、ブライドルローラの表面から液体を吸引することができる。これにより、ブライドルローラの表面に形成される液膜の厚さを制御することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は請求項１または２の発明において、前記通水性部材は、硬度７０度以上、引張強度７０ｋｇｆ／５ｃｍ以上、および、表面粗さＲａ１０μｍ以上の不織布であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明によれば、通水性部材の硬度を７０度以上、引張強度を７０ｋｇｆ／５ｃｍ以上としたので、耐磨耗性の面で優れている。また、請求項３の発明によれば、通水性部材の表面粗さＲａを１０μｍ以上としたので、ウエブの十分な保持力を確保することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は請求項１〜３のいずれか１の発明において、前記芯金は、開口率０．５％以上であるとともに、１０ｋＰａ〜１００ｋＰａの真空吸引圧力、および、ローラ面長１ｍ当たり３ｍ３／分〜９ｍ３／分の吸引風量で調整することを特徴とする。
【００１５】
芯金の開口率、吸引力、吸引風量を上記の範囲に設定することによって、ブライドルローラによるウエブ保持力を適切な範囲に制御することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は請求項１〜４のいずれか１の発明において、前記芯金から吸引した液体を中和処理することを特徴とする。請求項５の発明によれば、吸引した液体に、ウエブ表面からの酸やアルカリが混入した際に、これを中和することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ブライドルローラの表面に形成される液膜を１００μｍ以下に制御するようにしたので、ウエブに対するブライドルローラの保持力を十分に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明に係るウエブの移送方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明に係るウエブの移送装置１０の構成を模式的に示す側面図である。同図に示すように、ウエブの移送装置１０は、ブライドルローラ１２、パスローラ１４及びスプレー１６で構成されている。２個のブライドルローラ１２は所定の間隔をおいて設けられており、３個のパスローラ１４はブライドルローラ１２の下側近傍に等間隔に設けられる。また、４個のスプレー１６は各々のブライドルローラ１２、１２の下方と、ブライドルローラ１２、１２の上流側に設けられているパスローラ１４、１４の下方に設けられる。
【００２０】
図２は、ブライドルローラ１２の構成を模式的に示す断面図である。図２に示すように、ブライドルローラ１２は、円筒状の芯金シェル３０と、この芯金シェル３０の外周面に設けられた通水性部材３２によって構成される。
【００２１】
芯金シェル３０は、その外周面に多数の貫通孔３０Ａ、３０Ａ…が全面にわたって均等に形成されている。芯金シェル３０の開口率は、０．５％以上１．０％以下、好ましくは０．５％以上０．８％以下に設定される。開口率がこの範囲よりも大きいと、貫通孔３０Ａに通水性部材３２が落ち込んでブライドルローラ１２の表面に凹凸ができたり、或いは、後述の真空吸引装置３４による吸引力を増加させなければならず、真空吸引装置３４の負荷が大きくなるという問題が発生する。反対に、開口率が上記の範囲よりも小さいと、ブライドルローラ１２からの液体の吸引量が不足して水膜が厚くなるという問題が発生する。
【００２２】
芯金シェル３０は、一方の端部がモータ３６に接続されており、このモータ３６によって芯金シェル３０が回転駆動される。芯金シェル３０の回転速度は、ウエブ２０の速度に応じて制御される。
【００２３】
また、芯金シェル３０は、もう一方の端部が回転継手３３を介して真空吸引装置３４に接続されており、この真空吸引装置３４によって芯金シェル３０の内部から吸引が行われる。真空吸引装置３４は、制御装置３８によって制御されており、その真空吸引圧力と吸引風量がウエブ２０の速度に応じて制御される。真空吸引装置３４による真空吸引圧力と吸引風量は、ブライドルローラ１２の下方のスプレー１６からのスプレー水量がローラ面長幅１ｍ当たり１０Ｌ／分〜９０Ｌ／分の場合に、真空吸引圧力を１０ｋＰａ〜１００ｋＰａ、吸引風量をローラ面長幅１ｍ当たり２ｍ３／分〜２０ｍ３／分の範囲で選択する。真空吸引装置３４は、中和処理装置３９に接続されており、真空吸引装置３４で吸引した廃液に含まれる希薄な酸液やアルカリ液を中和して排出するように構成される。
【００２４】
一方、通水性部材３２は、たとえば不織布によって構成されている。この通水性部材３２は、耐磨耗性のため硬度７０度以上好ましくは９０度以上で、且つ、引張強度７０ｋｇｆ／５ｃｍ好ましくは９０ｋｇｆ／５ｃｍで構成される。また、通水性部材３２は、耐薬品性のためにポリエステル系繊維或いはポリプロピレン系繊維で構成され、ウエブの高保持力のために表面粗さＲａ１０μｍ以上好ましくはＲａ２０μｍ以上で構成される。
【００２５】
また、通水性部材３２は、通水性の面で、５０ｋＰａ真空圧力、φ３５０ｍｍローラ面長幅１ｍ当たり４．５ｍ３／分吸引風量、および、ブライドルローラ１２への３０Ｌ／分の水スプレー噴射の条件で、５Ｌ／分以上の吸引排出量を確保できる材質とする。さらに、通水性部材３２は、通気性の面で、通水性部材３２がローラ製作時のドライ状態でφ３５０ローラ面長幅１ｍ当たり４．５ｍ３／分吸引排気する際に、ローラ内真空圧力が３０ｋＰａ以上は上がらない材質とする。
【００２６】
図２に示すように、スプレー１６は、ブライドルローラ１２の幅方向に一定の間隔で複数のノズル１６Ａ、１６Ａ…を有しており、このノズル１６Ａ、１６Ａ…からブライドルローラ１２に向けて水を噴射することで、ブライドルローラ１２の表面に均等に水膜を形成するようになっている。なお、スプレー１６には、水または後述の実液工程２２に使用される実液が供給される。また、スプレー水量は、たとえば、ローラ面長１ｍ当たり１０Ｌ／分〜９０Ｌ／分に設定される。
【００２７】
上記の如く構成されたウエブの移送装置１０は、たとえば一貫連続処理ラインの表面処理工程に用いられ、ブライドルローラ１２がウエブ２０をある張力で引っ張って、ウエブ２０を右方向に移送するように構成される。
【００２８】
図３は、本発明のウエブの移送装置１０が適用される一貫連続処理ラインの一例を示す模式図である。同図に示すように、一貫連続処理ラインは実液工程２２、水洗工程２４、実液工程２６及び水洗工程２８等から成り、ウエブの移送装置１０は実液工程２２内に設けられている。この場合、ウエブ２０はウエブの移送装置１０で右方向に移送されて、実液工程２２で表面処理された後、水洗工程２４を通り、他の実液工程２６で表面処理され、その後、水洗工程２８で水洗処理が行われる。
【００２９】
実液工程２２内のウエブ２０には処理液が付着している。しかし、ブライドルローラ１２が不織布ローラによって構成されているため、その摩擦特性により、濡れていてもスリップせず、ウエブ２０の張力を適度に保持することができる。さらに、ブライドルローラ１２に使用されている不織布ローラの表面、及びウエブ２０の表面にスプレー１６で液滴が付着されているので、ブライドルローラ１２及びパスローラ１４へのスケールや塵等の異物の付着を防止するととともにブライドルローラ１２及びパスローラ１４に既に付着しているスケールや塵等の異物を除去することができる。
【００３０】
また、本実施の形態では、ブライドルローラ１２の芯金シェル３０に多数の貫通孔３０Ａ、３０Ａ…を形成するとともに、芯金シェル３０の内部を真空吸引装置３４で吸引するようにしたので、スプレー１６から噴射されてブライドルローラ１２の表面に付着した液体は、通水性部材３２を介して芯金シェル３０の内部に吸引される。これにより、ブライドルローラ１２表面の水膜の厚さを制御することができ、ウエブ２０が接触する位置における水膜の厚さを１００μｍ以下に制御することができる。
【００３１】
次に上記の如く構成されたウエブの移送装置１０の作用について、試験結果に基づいて説明する。なお、以下の試験において、水膜厚さと保持力（動摩擦力）の測定は図８、図９に示す試験装置で行った。
【００３２】
図８、図９に示すように、ウエブ２０のブライドルローラ１２とのニップ部分に、三個の渦流式センサ４０を設け、この渦流式センサ４０で水膜厚さを測定した。渦流センサ４０の位置は、図８に示すようにウエブ２０から所定の間隔ｔ（たとえば７．５ｍｍ）になるように、そして、図９に示すように千鳥状に配置した。なお、渦流センサ４０の個数や配置は上記に限定するものではなく、たとえばニップ部分の中央に一つだけ設けてもよい。
【００３３】
また、図８に示す試験装置では、ウエブ２０の一方の端部にウエイト４２を吊り下げて荷重Ｔをかけるとともに、ウエブ２０の他方の端部にロードセル４４を接続して荷重（Ｔ＋ΔＴ）を測定した。さらに、ブライドルローラ１２のウエイト４２側のパスローラ１４を上下に位置調節できるようにし、ウエブ２０のラップ角度θを調節できるようにした。この試験装置において上記のθ、Ｔ、Ｔ＋ΔＴから、下式
μ＝（１／θ）・ｌｎ（（Ｔ＋ΔＴ）／Ｔ）
により、保持力（動摩擦力）を求めた。
【００３４】
図１のウエブの移送装置１０において、ブライドルローラ１２をローラ面長３００ｍｍ、φ３５０ｍｍとするとともに、水スプレー１０Ｌ／分、張力１０ｋｇの２００ｍｍ幅のアルミニウム製のウエブ２０の条件で、真空圧力ゼロにして試験を行った。その際、ブライドルローラ１２の通水性部材３２として、硬度７０度、引張強度８９ｋｇｆ／５ｃｍ、ポリエステル系繊維、表面粗さＲａ２０μｍで、５０ｋＰａ真空圧力、ローラ面長１ｍ当たり２０Ｌ／分吸引排出量の通水性およびローラ内真空圧力が２０ｋＰａ以上は上がらない通気性を持つ材質の不織布を使用した。
【００３５】
この試験により得られた結果を図４に示す。同図から分かるように、ローラ表面周速（ライン速度）を上昇させると、水膜が徐々に厚くなって保持力が低下していることが分かる。特にローラ表面周速を５０ｍ／分から２５０ｍ／分にアップすると、水膜０．２ｍｍまで厚くなり、保持力は０．０８μまで低下することが分かる。このように、真空圧力がゼロである場合（すなわち従来装置の場合）には、ライン速度を上昇させるに連れてブライドルローラ１２表面の水膜が薄くなり、ブライドルローラ１２によるウエブ３０の保持力が不足する。
【００３６】
また、図４から分かるように、水膜厚さ０．２ｍｍ以上になると保持力が弱くなり、水膜厚さを０．１ｍｍ以下に制御すると、十分な保持力が得られることが分かる。これにより、十分な保持力を確保するためには、水膜厚さを０．１ｍｍ以下に制御すること好ましいことが分かる。
【００３７】
このような試験結果をふまえ、本実施の形態では、ブライドルローラ１２の内部を真空吸引するようにしており、上述した試験条件において、真空吸引装置３４によってローラ面長１ｍ当たり４．５ｍ３／分吸引風量で真空圧力をかけた試験を行った。その結果を図５に示す。同図に示すように、ライン速度が１５０ｍ／分以上の高速運転では、真空圧力１５ｋＰａでブライドルローラ１２の表面の水膜が薄くなりはじめ、２０ｋＰａで１００μｍ以下になった。その際の保持力をオイラーのベルトの式で表される摩擦係数μで評価すると、図６に示すように、２５０ｍ／分で真空圧力なしでμ＝０．０５〜０．０６であった保持力が、真空圧力２０ｋＰａで、μ＝０．３まで上昇した。
【００３８】
このように、本実施の形態によれば、ブライドルローラ１２の表面を通気性部材３２である不織布で構成し、その内部の芯金シェル３０を真空吸引するようにしたので、ブライドルローラ１２の表面から液体を吸引することができ、ブライドルローラ１２の表面に形成される水膜の厚さを薄く調整することができる。これにより、ブライドルローラ１２の表面に形成される水膜を、ウエブ２０が接触する点において１００μｍ以下に制御することができ、ウエブ２０に対するブライドルローラ１２の保持力を確保することができる。したがって、ライン速度を上昇させた際であっても、ブライドルローラ１２によるウエブ２０の保持力を十分に確保することができ、ウエブ２０に適切なテンションをかけて搬送することができる。なお、本発明は、ウエブ２０の移送速度が高いほど、従来と比較して著しい効果が得られるので、ウエブ２０の移送速度は、５０ｍ／ｍｉｎ以上が好ましく、１５０ｍ／ｍｉｎ以上がより好ましく、２５０ｍ／ｍｉｎ以上がより好ましい。また、本発明において、ブライドルローラ１２によるウエブ保持力は、０．２〜０．３の範囲に維持することが好ましい。
【００３９】
また、上述した本実施の形態によれば、図６に示すように、真空圧力がゼロの場合（すなわち従来装置の場合）に比べて、真空圧力を２０ｋＰａとすることによって、ウエブ保持力を２倍以上にすることができるので、従来装置と比較してブライドルローラの数を１／２以下にすることができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態によれば、ブライドルローラ１２の内部から吸引して表面の水膜を制御するので、スプレー１６からの噴射量を少量に抑えることができる。このため、真空圧力の保持力が増加させることができる。
【００４１】
なお、上述したラインスピードや水スプレー量は、製造品種の表面処理工程条件によって異なるので、その場合には、真空吸引圧力と吸引風量を調整することによって水膜の厚さを１００μｍ以下に制御する。これにより、ウエブ２０に同伴する異物によるウエブ傷付きを防止しつつ、ブライドルローラ１２によるウエブ２０の保持力を維持することができる。
【００４２】
なお、ブライドルローラ１２、１２の配置は上述した実施の形態に限定されるものではなく、たとえば図７に示すように、二つのブライドルローラ１２、１２に対してそれぞれウエブ２０の反対側の面が当接するように配置してもよい。この場合、スプレー１６はウエブ２０の両面側に設けられているので、ウエブ２０の両面にスプレーされる。このような実施形態の場合にも、各ブライドルローラ１２、１２の表面を通水性部材３２で構成するとともに、ブライドルローラ１２の内部から吸引を行うことによってブライドルローラ１２の表面の水膜の厚さを調整することができる。よって、水膜の厚さを１００μｍ以下に制御して、ブライドルローラ１２によるウエブ２０の保持力を維持することができる。
【００４３】
また、上述した実施形態では、一貫連続処理ラインに二本のブライドルローラ１２、１２を設けたが、ブライドルローラ１２の本数はこれに限定するものではなく、ブライドル部の前後におけるウエブ２０の張力差によって適宜設定するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ウエブの移送装置の構成を模式的に示す側面図
【図２】ブライドルローラの構成を模式的に示す断面図
【図３】ウエブの移送装置が適用される一貫連続処理ラインの構成を示す模式図
【図４】ライン速度と水膜厚さ或いはウエブ保持力との関係図
【図５】真空圧力とライン速度別の水膜厚さとの関係図
【図６】真空圧力とライン速度別の保持力との関係図
【図７】図１と異なる構成のウエブの移送装置を示す側面図
【図８】水膜厚さの測定装置を示す構成図
【図９】図８の測定装置を示す平面図
【符号の説明】
【００４５】
１０…ウエブの移送装置、１２…ブライドルローラ、１４…パスローラ、１６…スプレー、３０…芯金シェル、３２…通水性部材、３４…真空吸引装置、３６…モータ、３８…制御装置、３９…中和処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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